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铁路集装箱物流中心站资源配置决策研究

梁剑  
【摘要】: 近年来,随着现代物流的发展和市场竞争的加剧,越来越多的客户要求货物运输能够实现“门对门”的服务,而“门对门”运输方式的实现,需要无缝连接的运输链作为支撑。铁路集装箱物流中心站作为现代集装箱多式联运系统中的一个重要环节,其物流运作效率是影响整个运输链运作效率的主要因素之一。在激烈的市场竞争和箱量需求不断增加的环境下,中心站管理者务必以合理配置资源、降低中心站投资成本运营费用为终极目标,从而不断提高中心站内部集装箱流流转这个物流网络的运作效率。因此,为了更好地对我国铁路集装箱物流中心站内部集装箱运转物流网络运作实践提供理论决策帮助,本文以铁路集装箱物流中心站内部集装箱转运作业中的有关决策问题作为研究方向,并构建与之相关的模型,对铁路集装箱中心站内部在规划建设和运营期的资源配置决策进行了研究和探讨。 本文的主要研究内容如下: (1)对铁路集装箱物流中心站的功能、布局进行总结;针对铁路与港口堆场布局的不同得到集装箱的多种作业流程(即作业模式)和中心站每个作业环节处所需配备的设备种类,并指出铁路集装箱物流中心站在规划建设和运营时期所面临的决策问题。 (2)指出铁路集装箱中心站大门系统是一个随机服务系统,将模糊集概念引进排队系统中,利用α-截集理论将模糊的排队系统M/F/1转换成了经典的M/G/1型,用相关的排队性能指标进行计算,将按照模糊排队模型计算得到的车道数与用经验公式计算得到的车道数相比较,文中以此例证明了可以将模糊理论应用于排队系统。 (3)研究在有外集卡和同一装卸线上其它列车直接参与到集装箱列车卸车作业这两种模式中装卸机械(轨道门吊、正面吊和站内集卡)的集成优化决策问题。针对集装箱转运作业流程的特点,利用系统分析方法将转运系统分成门式起重机、内部集装箱运输卡车和正面吊运机/辅助箱场三个子系统,分别对各子系统进行单位操作时间分析,建立了整列列车所有集装箱在卸车过程中的操作时间和卡车周转时间的总时间最小化模型,根据两种作业模式计算结果对比分析得到转运设备的配置组合,意在为中心站的管理者在做决策时提供一种思路。 (4)研究在无外集卡直接参与的集装箱列车卸车作业的模式中内集卡调度决策和主箱场空箱位的分配情况,构建了一个以轨道门吊完成任务的最长时间最小化和内集卡在整个作业过程中的平均等待时间最短为目标的多目标模型,采用遗传算法对此模型进行编程求解,并且分析了不同权重系数对作业效率的影响情况。 (5)基于离散事件系统仿真原理,通过对集装箱专列整体卸车作业过程中所涉及的实体进行分析,将作业中的事件分为10类,利用事件图法构建了集装箱专列卸车作业的仿真模型,采用C++编程实现了该仿真系统的性能分析。通过实例得到了列车上不同种类集装箱比例对内集卡和轨道门吊数量配置的不同效果。 本文从物流和系统的观念出发,采用了最优化理论、智能算法、模糊集理论以及仿真的理论和方法研究了铁路集装箱物流中心站站内资源设施的配置决策问题,涉及到中心站大门设施资源、轨道门吊资源、正面吊资源和站内集卡资源,涵盖了铁路集装箱中心站中的主要作业资源,使之获得的研究成果能为我国18个铁路集装箱物流中心站的建设和发展提供一定的决策参考。


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